一種太赫茲、激光疊層探測器的制造方法與工藝

本發明涉及一種太赫茲/激光疊層探測器，屬于多模、多光譜復合探測中的探測器技術。

背景技術：
采用雙模或多模探測技術能夠更加有效的對目標的特性進行探測，是未來探測技術發展的主流方向之一。由于雙模或多模復合探測能夠探測同一目標的兩種電磁譜段以上的目標特性，因此能夠提供更多的信息量，有利于發揮各自優勢，解決單一模式所難以解決的問題。將天線作為光學探測器的窗口可實現雙模共孔徑探測，但該天線必須透光。透明電子學是近年來十分熱門的研究領域，納米級厚度的石墨烯既具有良好的導電性能，又有寬光譜的高透過率。因此，可以采用石墨烯薄膜替代以往的微帶貼片天線中的金屬貼片(薄膜)和地板，制備透激光的太赫茲(THz)天線，其與激光探測器的結合可以實現太赫茲/激光復合的疊層探測器。激光具有高定向性、高單色性或高相干性特點。在激光制導、激光經緯儀等光電跟蹤、定位和準直儀器中常用四象限探測器作為光電傳感器。目前激光制導主要采用半主動方式，即導引頭與激光照射器分開放置，導引頭中的核心部件就是四象限探測器。而在四象限探測器中目前廣泛應用的是采用1.06微米波段的Si四象限探測器。四象限光電探測器具有電子線路簡單、性能穩定可靠等特點。太赫茲波通常指的是波長在1-0.03毫米之間的電磁輻射，其波段位于微波和紅外光之間相當寬泛圍的電磁輻射區域。物質的THz光譜包含有豐富的物理和化學信息。研究THz不僅在科學上具有重要意義，而且在通信、醫學成像等方面也具有重要的應用價值。將THz探測與半主動激光探測相結合是獲取被探測目標更為豐富信息的一種有效的技術途徑。在某些應用系統中要求結構緊湊、體積小且同軸共視場。為了滿足這種需求，本發明制備出一種結構緊湊、體積小又能實現雙模探測的探測器，即太赫茲/激光疊層探測器。

技術實現要素：
本發明的目的是提供一種太赫茲/激光疊層探測器，用以解決某些應用系統中對探測器既要結構緊湊、體積小，又能實現雙模探測的需求的技術問題。為實現上述目的，本發明的方案包括一種太赫茲/激光疊層探測器，由微帶天線和探測器元件構成，所述微帶天線由處于絕緣介質基片上面的導電薄膜貼片和金屬饋線，以及處于絕緣介質基片下面的導電薄膜接地板構成，其特征在于，微帶天線附有導電薄膜接地板的一面通過粘合劑黏貼在探測器元件的表面，探測器元件通過金屬電極進行信號輸出；所述微帶天線接收太赫茲波，所述導電薄膜透射激光。所述探測器元件為四象限激光探測器。所述導電薄膜貼片至少成2*2陣列，依據探測器的中心對稱分布，每個陣列內的導電薄膜貼片都由金屬饋線進行饋電。所述四象限激光探測器為雪崩光電二極管(APD)或PIN型光電二極管。所述導電薄膜由2-8層石墨烯薄膜制成。所述絕緣介質基片選取二氧化硅、藍寶石、氟化鎂或者尖晶石。所述金屬饋線由鉻/金(Cr/Au)或銅(Cu)制成。本發明的技術方案提供的疊層探測器中微帶天線和探測器元件通過粘合劑粘貼在一起，探測器元件通過金屬電極進行信號輸出，這使疊層探測器結構緊湊、體積小。另外，微帶天線的導電薄膜使用的石墨烯薄膜，不僅具有良好的導電性，還具有寬光譜的高透過率，當包含有激光和THz的射線射入該雙模探測器時，首先經過導電薄膜制備的微帶天線，對THz波進行接收，由于該微帶天線整體對激光有良好的透過率，因此四象限激光探測器能夠接收到大部分入射的激光射線，從而實現了雙模疊層探測，并且結構緊湊、體積小，簡化了整體結構，為THz/激光雙模復合探測的廣泛應用奠定基礎。附圖說明圖1是本發明實施例1中疊層探測器的俯視圖；圖2是本發明實施例1中疊層探測器的側視圖；圖3是本發明實施例2中疊層探測器的俯視圖圖中1為絕緣介質基片，2為導電薄膜貼片，3為金屬饋線，4為導電...